Question

13．美術(shù)課上同學們用橡皮泥捏動物模型時，發(fā)現(xiàn)橡皮泥沉入水中，小萍和小琴想知道橡皮泥的密度到底有多大，她們決定去實驗室測一下．實驗室老師給她們提供了以下器材：天平（含砝碼）、250ml的量筒、燒杯，水，200g的橡皮泥，小刀等．小琴先用小刀切取下一塊實驗用橡皮泥，剩余的留在桌上，接著開始了實驗：
（1）小萍將天平放在水平桌面上后，應(yīng)先將游碼移至標尺左端“0”刻度線上，再調(diào)節(jié)天平橫梁平衡．天平橫梁調(diào)平衡后，小萍將橡皮泥放在天平左盤，在天平右盤中加、減砝碼后，指針的指示情況如圖甲所示，這時她應(yīng)進行的操作是取下最小的砝碼，向右移動游碼，直至天平平衡．天平平衡時砝碼和游碼的示數(shù)如圖乙所示，則橡皮泥的質(zhì)量為147.6g．
（2）向量筒中倒進適量的水，這里的“適量”是指物體浸沒后液面位置還不超過量筒的量程，測出這些水的體積，將橡皮泥浸沒在置筒內(nèi)的水中，測出橡皮泥和水的總體積如圖丙．測量完畢后，她們一起算出了留在桌上剩余橡皮泥的密度1.476×10³kg/m³．

（3）在強度有保證的條件下，各種復(fù)合材料由于密度小，被人們廣泛應(yīng)用于汽車、飛機等制造業(yè)．請你寫出這類材料廣泛應(yīng)用于汽車、飛機制造的優(yōu)點：減輕飛機和汽車的質(zhì)量，以提高速度、節(jié)約能源．

Answer 1

分析 （1）正確使用天平要注意：放，調(diào)，稱，記，回的要求，特別注意正確使用天平的方法，尤其要注意天平在測量前調(diào)節(jié)平衡的是平衡螺母，平衡螺母的調(diào)節(jié)與指針偏離方向相反，而稱量物體時在增減砝碼都不能使橫梁平衡時，應(yīng)調(diào)節(jié)游碼；
橡皮泥的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值．
（2）量筒測固體體積的依據(jù)就是，當固體浸沒時，它排開的水的體積就等于自身的體積，所以，首先要能完全浸沒，其次還不能超出量程．
橡皮泥的體積V等于量筒兩次液面對應(yīng)的體積之差；
橡皮泥的密度用公式ρ=$\frac{m}{V}$計算．
（3）根據(jù)實際情況，說明該材料在生活中的應(yīng)用即可．

解答 解：（1）在調(diào)節(jié)天平平衡前，將天平放在水平桌面上，把游碼移到標尺左端的“0”刻度線處；
天平橫梁平衡后，在稱物體的質(zhì)量時，指針偏右，說明砝碼質(zhì)量偏大，因此應(yīng)取下最小的砝碼，向右移動游碼．
由圖乙知，標尺的分度值為0.2g，橡皮泥的質(zhì)量：m=100g+20g+20g+5g+2.6g=147.6g，
（2）固體浸沒入水中時，可以排開與自己同體積的水，使水面上升，所以水的多少要保證能淹沒待測物體，物體浸沒后液面位置還不超過量筒的量程．
橡皮泥的體積V=175ml-75ml=100ml=100cm³；
橡皮泥的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{147.6g}{100c{m}^{3}}$=1.476g/cm³=1.476×10³kg/m³，
則留在桌上剩余橡皮泥的密度為1.476×10³kg/m³，
（3）由于復(fù)合材料的密度偏小，故在生活生產(chǎn)中，可以用該材料減輕飛機和汽車的質(zhì)量，以提高速度、節(jié)約能源等；
故答案為：（1）游碼移至標尺左端“0”刻度線上；取下最小的砝碼，向右移動游碼；147.6；
（2）物體浸沒后液面位置還不超過量筒的量程；1.476×10³kg/m³；
（3）減輕飛機和汽車的質(zhì)量，以提高速度、節(jié)約能源．

點評 本題是測量金屬球的密度實驗，考查了天平和量筒的使用和讀數(shù)，注意分度值，同時考查了密度的計算，難度適中．